雾霾与临床研究的关系?

虽然,帝都丢失的太阳昨天又回来了,大家终于可以呼吸到清新的空气,但是前天惊现的重度污染,分分钟爆表的PM2.5,刷爆了小伙伴们的朋友圈,小编现在还没缓过来,所以,今天我们就来了解一下威胁我们身体健康的问题—PM2.5。

1. 什么是PM2.5?

  PM2.5是环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物。既然咱们讲科研,就把这事儿说的更专业一点。

2. 为什么是PM2.5?颗粒物大小已经决定了PM2.5对人体健康的危害。

-颗粒大小决定PM2.5稳定性。下图横坐标是颗粒物的直径,我们可以看到:三个峰值分别在直径为0.02 μm、0.4 μm和10 μm处。当直径过小时,颗粒物容易聚集变大,而当颗粒物过大时,则容易物理沉淀。所以,直径在0.1-2.5 μm的区间内(绿色框内)颗粒物存在的时间最长;

-易附着有毒、有害物质。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,较容易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等);

-粒径<2.5 μm的细颗粒物被吸入人体后,直接进入支气管,干扰肺部的气体交换;当粒径<100 nm时,可以穿过细胞膜通过肺部影响其他器官,甚至脑部。粒径2.5 μm~10 μm的颗粒物能够进入上呼吸道,但可通过痰液或被鼻腔内部的绒毛阻挡在外;粒径>10 μm的颗粒物会被挡在人的鼻子外面。

  全球每年约210万人死于PM2.5等颗粒物浓度上升!!!所以无论如何都需要开始研究PM2.5啦!

3. PM2.5与临床科研

  据研究PM2.5已经与非常多的疾病挂上了关系,包括最直接相关的哮喘、肺癌等呼吸系统疾病,也包括心血管疾病、早产、新生儿缺陷、认知下降等。国内外很多科研机构都纷纷开始研究PM2.5,对中国的数据尤为感兴趣。更有甚者拿中国在北京生活的人口作为试验组,与对照组如加拿大华裔进行比较。很多古老的数据库也开始加入PM2.5暴露量作为一个全新的环境指标以丰富数据库。

  2013年,国际癌症研究机构(IARC)已正式公布大气污染作为一类致癌物,这一结论来自于2-3个比较大型的队列研究。并且IARC报告已明确标明:长期暴露在污染的大气中,肺癌和膀胱癌明显增加。

怎样将PM2.5设计进我们的临床科研呢?小编就拿之前举过的一个例子加以说明。

假设需要证明:mtDNA氧化损伤介导PM2.5暴露引起的认知下降

利用如下逻辑图:

— 横断面分析:可以报道数据库的PM2.5暴露的水平等;

— 相关性分析:可以分析PM2.5暴露与认知下降是否相关;如果相关则为进一步的机理研究提供证据;

— 机理分析:利用生物样本检测指标mtDNA氧化损伤水平(mtDNA拷贝数),通过Baron-Kenny分析方法得到mtDNA氧化损伤水平是否为PM2.5暴露引起认知下降的机制之一;

— 疾病预测分析:根据PM2.5暴露、认知下降和mtDNA氧化损伤水平,以及其他相关的风险因素获得认知下降的疾病预测模型。

此外,慢性阻塞性肺疾病(COPD)可能与生活习惯有关,比如吸烟、粉尘和化学物质的吸入等,至于跟空气污染有没有关系,也需要进一步研究。还有肺癌,虽然数字提示有关联性,但我们临床科研就很严谨的,是不是直接导致,通过什么途径等这些因果关系,还有待探索。可见,太多太多的关于PM2.5的临床研究需要我们开展,还等什么呢……

4. 挑战

  PM2.5对身体产生的危害,并在环境污染话题的风口下,越来越多的科研工作者关注研究PM2.5与健康。但是,却有相当多的挑战:

1)PM2.5暴露量的估算难

– 不同城市、不同区域的污染水平不尽相同,加上人口的流动性、PM2.5测试点的分布等因素都加大了估算暴露量的难度;

2)时间、人力成本高,执行难度大

– PM2.5对 人体的危害绝不是一两次暴露就能造成,往往是长期的暴露引起很多健康风险。因此,如何对科研对象进行长期的随访并估算每一时期的暴露量极具挑战。在国外, 往往在已有的长期随访的数据库中加入环境暴露变量,并通过将区域划分(如同在地图上画方格)同时使用严谨的统计分析方法估算每一位研究对象的平均暴露量才 让研究变得相对可实现;

3)数据的可获得性难度大

– 除非专项课题或与政府机关合作,如何获取环境数据也是一大挑战;

4)统计分析的难度大

– 根据不同的暴露估算方式以及数据收集方式,结合响应研究的疾病,统计工作者必须要建立新的统计模型对其进行分析,难度也是可以预见的。

5. 环境污染需要社会各个领域共同的努力才能有所突破:

– 从污染源考虑,需要发明更加清洁的能源,减少污染物排放;

– 气象学家和化学家需要从污染物的传播和行程方面进行研究;

– 而政府法律部门需要制定政策法规控制污染物的违规排放;

– 从健康工作者角度,临床科研是重中之重,发现存在的风险,制定预防措施。
(责任编辑:sgx)

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